EP0671405A1 - Herstellung von 2-Keto-L-gulonsäureestern - Google Patents

Herstellung von 2-Keto-L-gulonsäureestern Download PDF

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EP0671405A1
EP0671405A1 EP95100155A EP95100155A EP0671405A1 EP 0671405 A1 EP0671405 A1 EP 0671405A1 EP 95100155 A EP95100155 A EP 95100155A EP 95100155 A EP95100155 A EP 95100155A EP 0671405 A1 EP0671405 A1 EP 0671405A1
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EP
European Patent Office
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keto
esterification
gulonic acid
methanol
acid
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Ceased
Application number
EP95100155A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Veits
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
F Hoffmann La Roche AG
Original Assignee
F Hoffmann La Roche AG
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Filing date
Publication date
Application filed by F Hoffmann La Roche AG filed Critical F Hoffmann La Roche AG
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Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H7/00—Compounds containing non-saccharide radicals linked to saccharide radicals by a carbon-to-carbon bond
    • C07H7/02—Acyclic radicals
    • C07H7/027—Keto-aldonic acids

Definitions

  • the present invention relates to a new process for the preparation of 2-keto-L-gulonic acid esters. These esters are known to be important intermediates for the synthesis of ascorbic acid (vitamin C).
  • esterification of 2-keto-L-gulonic acid with a lower alkanol, in particular methanol is known from numerous publications. Such esterification usually takes place in the presence of an acid catalyst, e.g. Hydrochloric acid, sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid. After esterification to the corresponding lower alkyl ester, this can be subjected to a so-called alkaline rearrangement (or lactonization) to ascorbic acid or to a salt thereof, usually the sodium or potassium salt.
  • an acid catalyst e.g. Hydrochloric acid, sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid.
  • an esterification process for the preparation of a 2-keto-L-gulonic acid ester in particular the methyl or ethyl ester, should be simple to carry out, gentle and with high conversion, whereby a continuous procedure should be aimed for.
  • the term “acidic ion exchanger” includes those acidic ion exchangers typically characterized by the commercially available Duolite® C 20, C 26, C 264 and C 265 (all Rohm &Haas); Amberlite® 18 wet and IRA 120 (also Rohm &Haas); Amberlyst® 15 (Rohm &Haas); Lewatit® S 100 and SP 112 (Bayer); and Dowex® ion exchanger I (Dow) are represented. Of these acidic ion exchangers, Amberlyst® 15 is best suited for the purpose of the present invention. In principle, however, other acidic ion exchangers can be used.
  • empty tube speed denotes the flow rate at which a liquid reaction mass flows through a tube-like (or column-like) reactor filled with catalyst and which, as listed below, depends on the throughput volume and the tube cross-section of the reactor. In a broader sense, this speed is related to the average effective speed. Expressed mathematically: where V empty tube is expressed in the dimensions cm / h or m / h.
  • the esterification is carried out essentially by allowing a solution of the 2-keto-L-gulonic acid in methanol or ethanol to flow over the acidic ion exchanger in the reactor.
  • the esterification is generally carried out in the temperature range between room temperature and approximately 80 ° C., preferably at temperatures between approximately 55 ° C. and approximately 65 ° C., and with average residence times between approximately 10 and approximately 120 minutes.
  • the esterification is expediently carried out under a slight excess pressure of up to 4 bar, regardless of the esterification temperature. Looking at the total conversion, there is a slight dependency on the esterification temperature and the concentration of 2-keto-L-gulonic acid in methanol or ethanol: in general, higher temperatures require shorter average residence times.
  • the esterification proceeds (almost) ideally at about 60 ° C. and residence times of less than 20 minutes. Under such conditions, the residual 2-keto-L-gulonic acid content is normally at most 1%.
  • the esterification according to the invention is carried out with concentrations of 2-keto-L-gulonic acid in methanol or ethanol in the range from about 2.5 to about 15 percent by weight. If methanol is used, the concentration is expediently in the range from 8 to 15 percent by weight (w / w%), which is a concentration in terms of weight / volume percent (w / v%) of 7 to 14 w / v%. % corresponds, based on anhydrous 2-keto-L-gulonic acid.
  • the acid to be esterified can be used as anhydrous or hydrated 2-keto-L-gulonic acid (especially the monohydrate). However, the anhydrous form is preferred.
  • the empty pipe speed is an important feature of the invention.
  • the range in this regard from approximately 0.5 m / h to approximately 7.5 m / h corresponds to an average effective speed of approximately 0.9 to approximately 14.5 m / h. H.
  • a typical plant structure for the esterification process according to the invention is shown schematically as follows, the dimensions given rather being valid for a small-scale plant. Of course, correspondingly larger dimensions apply on a commercial scale.
  • the method according to the invention also includes various implementation variants of the relatively simple procedure described above, with the aim of increasing the already very high equilibrium conversion.
  • the reaction material can, for example, run through several (two or more) reactors connected in series until the desired (particularly high) conversion is reached.
  • a partial intermediate evaporation ie partial removal of water with the same alkanol, for example methanol
  • the reaction material can then pass through a downstream esterification column, with or without the addition of fresh methanol or ethanol.
  • the mixture is then removed via a bottom valve and by means of a LEWA M8 diaphragm pump (5) at a delivery speed of 800 ml / h, first over a small precolumn filled with Amberlyst® 15 and then through the double jacket tube, which is heated to 60-62 ° C (6) pumped exchanger bed.
  • the filled guard column has a protective function by leaving traces of metal, e.g. Traps iron, copper, zinc, etc.
  • the column is heated at a temperature of 63 ° C by means of a thermostat (2).
  • the system is set to a pressure of 0.4-0.6 bar (7) with a pressure control valve (8) installed at the column outlet.
  • the collected esterification solution (9) is in a BUCHI Rotavapor type R 152 at a bath temperature of 50 ° C. and a pressure of 200 mbar concentrated to a crystal slurry (approx. 67 w / w% Me-2-KLGS) and cooled for approx. 4 hours at 4 ° C. for recrystallization.
  • the Crystallizate is then suctioned off through a glass siphon and washed twice with 500 ml of methanol (-10 ° C). Drying takes place at 50 ° C and 10-15 mbar within 12 hours.
  • Weight 1700-1800 g 1.Crystalline Me-2-KLGS, quality ⁇ 99.5%.
  • the mother liquor is also concentrated at 50 ° C. and 200 mbar to a crystal slurry (approx. 43% by weight Me-2-KLGS fraction), cooled at 4 ° C. for 4 hours, and the crystals sucked off via a glass sinter. Then the product is washed twice with 130 ml of methanol (-10 ° C) and dried at 50 ° C under vacuum for about 12 hours. Weight : approx. 100 g of the second crystals of Me-2-KLGS, quality> 98.0%.
  • Crystal isolation does not have to take place since the solution can, if desired, be used immediately, for the production of ascorbic acid, e.g. through alkaline rearrangement (lactonization).
  • Example 2 As described in Example 1, a 10.2 w / w% solution of 2-KLGS in methanol is obtained at a temperature of 30 ° C. and with an empty tube speed of 0.63 m / h and an average residence time of approx. 116 Minutes pumped over the column. There is conversion to a residual 2-KLGS content of approx. 5.1%. Run through the solution again under the same conditions, i.e. without intermediate, partial removal of methanol / water, leads to a residual 2-KLGS content of approx. 1.6%.
  • Example 2 As described in Example 1, a 10.2 w / w% solution of 2-KLGS in methanol at a temperature of 60-62 ° C and with an empty pipe speed of about 5.7 m / h (corresponds to a medium effective speed of approx. 11 m / h) and a residence time of approx. 6.5 min. pumped over the column. There is conversion to a residual 2-KLGS content of approx. 7.3-9.1%. Passing through the solution again under the same conditions leads to a residual 2-KLGS content of approx. 1.3-1.7%. The total dwell time is then 2x approx.6.5 min., I.e. approx. 13 min.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von 2-Keto-L-gulonsäure-methyl- oder -äthylester durch Veresterung von 2-Keto-L-gulonsäure mit Methanol bzw. Aethanol in Gegenwart eines sauren Katalysators besteht darin, dass man die Veresterung kontinuierlich, in Gegenwart eines sauren Ionenaustauschers, im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und etwa 80°C und bei mittleren Verweilzeiten zwischen etwa 10 und etwa 120 Minuten und bei Leerrohrgeschwindigkeiten von etwa 0,5 m/h bis etwa 7,5 m/h durchführt. Die Veresterung erfolgt vorteilhaft unter leichtem Ueberdruck. Die so hergestellten Ester stellen wichtige Zwischenprodukte für die Synthese von Vitamin C dar, und das jeweilige Veresterungsprodukt kann unmittelbar in Vitamin C durch Laktonisierung übergeführt werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 2-Keto-L-gulonsäureestern. Diese Ester stellen bekanntlich wichtige Zwischenprodukte für die Synthese von Ascorbinsäure (Vitamin C) dar.
  • Die Veresterung von 2-Keto-L-gulonsäure mit einem niederen Alkanol, insbesondere Methanol, ist aus zahlreichen Publikationen bekannt. Eine solche Veresterung erfolgt üblicherweise in Gegenwart eines sauren Katalysators, z.B. Salzsäure, Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure. Nach der Veresterung zum entsprechenden Niederalkylester kann dieser einer sogenannten alkalischen Umlagerung (oder Laktonisierung) zur Ascorbinsäure oder zu einem Salz davon, üblicherweise dem Natrium- oder Kaliumsalz, unterworfen werden.
  • In der Fachliteratur finden sich gelegentlich Hinweise auf die Veresterung von 2-Keto-L-gulonsäure, die in Gegenwart eines Ionenaustauschers als saurem Katalysator erfolgt. Es bleiben jedoch meistens Angaben zu Ausbeuten, Umsätzen usw. aus, oder die berichteten Resultate, z.B. in bezug auf Ausbeuten und Kristallqualität, sind unbefriedigend. Zudem hat sich bisher ein Verfahren zur kontinuierlichen Veresterung von 2-Keto-L-gulonsäure nicht durchgesetzt bzw. wurde nicht veröffentlicht.
  • Grundsätzlich sollte ein Veresterungsverfahren zur Herstellung eines 2-Keto-L-gulonsäureesters, insbesondere des Methyl- oder Aethylesters, einfach bei der Durchführung, schonend und mit hohem Umsatz verlaufen, wobei eine kontinuierliche Verfahrensweise anzustreben ist.
  • Es wurde nun ein solches Veresterungsverfahren gefunden, das die genannten Anforderungen in hohem Mass erfüllt und gegenüber herkömmlichen Verfahren Vorteile aufweist. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Veresterung von 2-Keto-L-gulonsäure mit Methanol oder Aethanol zu deren Methyl- bzw. Aethylester ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Veresterung kontinuierlich, in Gegenwart eines sauren Ionenaustauschers, im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und etwa 80°C und bei mittleren Verweilzeiten zwischen etwa 10 und etwa 120 Minuten und bei Leerrohrgeschwindigkeiten von etwa 0,5 m/h bis etwa 7,5 m/h durchführt (h = Stunde).
  • In der obigen Definition des Erfindungsgegenstandes umfasst der Begriff "saurer Ionenaustauscher" diejenigen sauren Ionenaustauscher, die typischerweise durch die kommerziell erhältlichen Duolite® C 20, C 26, C 264 und C 265 (alle Rohm & Haas); Amberlite® 18 wet und IRA 120 (ebenfalls Rohm & Haas); Amberlyst® 15 (Rohm & Haas); Lewatit® S 100 und SP 112 (Bayer); sowie Dowex® Ionenaustauscher I(Dow) vertreten sind. Von diesen sauren Ionenaustauschern eignet sich zum Zweck der vorliegenden Erfindung Amberlyst® 15 am besten. Grundsätzlich kommen allerdings weitere saure Ionenaustauscher in Frage.
  • Der ebenfalls in der Erfindungsdefinition erscheinende Begriff "Leerrohrgeschwindigkeit" bezeichnet die Fliessgeschwindigkeit, mit der eine flüssige Reaktionsmasse durch einen rohr-(oder kolonnen-)artigen, mit Katalysator gefüllten Reaktor fliesst, und die wie nachstehend aufgeführt vom Durchsatzvolumen und vom Rohrquerschnitt des Reaktors abhängt. Diese Geschwindigkeit hängt im weiteren Sinne mit der mittleren effektiven Geschwindigkeit zusammen. Mathematisch ausgedrückt gilt:
    Figure imgb0001
    wobei VLeerrohr in der Dimension cm/h bzw. m/h ausgedrückt ist.
  • Wie oben erwähnt, hängt mit der Leerrohrgeschwindigkeit VLeerrohr die sogenannte mittlere effektive Geschwindigkeit Veffektiv unmittelbar zusammen, und zwar gemäss der Gleichung:
    Figure imgb0002
    worin
    Figure imgb0003
    (VR = Reaktorvolumen; VK = Katalysatorvolumen)
  • Diese Begriffe sind u.a. im Lehrbuch "Thermische Verfahrenstechnik" von A. Mersmann, S. 99ff, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, New York 1980 näher erläutert.
  • Im wesentlichen wird die Veresterung so durchgeführt, dass man eine Lösung der 2-Keto-L-gulonsäure im Methanol oder Aethanol über den im Reaktor befindlichen sauren Ionenaustauscher fliessen lässt. Die Veresterung wird im allgemeinen im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und etwa 80°C, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen etwa 55°C und etwa 65°C, und bei mittleren Verweilzeiten zwischen etwa 10 und etwa 120 Minuten durchgeführt. Zudem erfolgt die Veresterung zweckmässigerweise unter leichtem Ueberdruck bis maximal 4 bar, und zwar unabhängig von der Veresterungstemperatur. Auf den Gesamtumsatz betrachtet, besteht eine leichte Abhängigkeit von der Veresterungstemperatur und der Konzentration der 2-Keto-L-gulonsäure im Methanol bzw. Aethanol: im allgemeinen gilt es, dass höhere Temperaturen kürzere mittlere Verweilzeiten erfordern. Bei Konzentrationen im Bereich von etwa 8 bis etwa 15 Gewichtsprozent 2-Keto-L-gulonsäure in Methanol verläuft die Veresterung (nahezu) ideal bei etwa 60°C und Verweilzeiten von weniger als 20 Minuten. Unter solchen Bedingungen beträgt der Restgehalt an 2-Keto-L-gulonsäure normalerweise höchstens 1%.
  • Im allgemeinen wird die erfindungsgemässe Veresterung mit Konzentrationen an 2-Keto-L-gulonsäure im Methanol oder Aethanol im Bereich von etwa 2,5 bis etwa 15 Gewichtsprozent durchgeführt. Im Falle der Verwendung von Methanol liegt die Konzentration zweckmässigerweise im Bereich von 8 bis 15 Gewichtsprozent (G/G-%), was einer in Gewicht/Volumen-Prozent (G/V-%) ausgedrückten Konzentration von 7 bis 14 G/V-% entspricht, und zwar bezogen auf wasserfreie 2-Keto-L-gulonsäure. Die zu veresternde Säure kann als wasserfreie oder hydratisierte 2-Keto-L-gulonsäure (insbesondere das Monohydrat) eingesetzt werden. Die wasserfreie Form ist jedoch bevorzugt. Es hat sich herausgestellt, dass zumindest im Konzentrationsbereich 8 bis 12,2 G/G-% der Säure in Methanol die Veresterung praktisch unabhängig von der Konzentration abläuft: der Umsatzverlauf ist in diesem Konzentrationsbereich nahezu gleich (Reaktion nullter bzw. pseudonullter Ordnung bezüglich der 2-Keto-L-gulonsäure).
  • Wie oben erwähnt, stellt unter anderem die Leerrohrgeschwindigkeit ein wesentliches Erfindungsmerkmal dar. Der diesbezügliche Bereich von etwa 0,5 m/h bis etwa 7,5 m/h entspricht einer mittleren effektiven Geschwindigkeit von etwa 0,9 bis etwa 14,5 m/h.
  • Ein typischer Anlageaufbau für das erfindungsgemässe Veresterungsverfahren wird wie folgt schematisch dargestellt, wobei die angegebenen Dimensionen eher für eine Anlage im kleinen Massstab gelten. Im kommerziellen Massstab gelten selbstverständlich entsprechend grössere Dimensionen.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren weist mehrere Vorteile auf, und zwar:
    • die Arbeitsweise ist kontinuierlich und deshalb effizient bei der Durchführung;
    • die Verweilzeiten sind im Vergleich zu bisherigen Veresterungen von 2-Keto-L-gulonsäure mit Methanol oder Aethanol relativ kurz;
    • die praktische (apparative) Durchführung des Verfahrens ist einfach und wirtschaftlich, zumal beispielsweise sowohl eine Wasserentfernung zwecks Gleichgewichtsverschiebung wie auch hohe Reaktionstemperaturen nicht erforderlich sind;
    • die Korrosion einer metallhaltigen Verfahrensanlage wird vermieden, da der zur Durchführung der Veresterung verwendete Katalysator keine Mineralsäure, z.B. Salzsäure, Schwefelsäure usw., ist;
    • die Gleichgewichtsumsätze sind hoch, wobei das Produkt je nach spezifischen Reaktionsbedingungen einen Restgehalt an nicht umgesetzter 2-Keto-L-gulonsäure von nur etwa 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent aufweist; und
    • das Veresterungsprodukt kann unmittelbar, d.h. ohne Isolierung des 2-Keto-L-gulonsäure-methyl- bzw. -äthylesters, in den Laktonisierungsschritt zur Herstellung der gewünschten Ascorbinsäure, z.B. unter alkalischen Bedingungen (unter Verwendung von beispielsweise Natriumbicarbonat, Natriumhydroxid, Natriummethoxid oder Trihexylamin als Base), eingesetzt werden.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst auch verschiedene Durchführungsvarianten der oben beschriebenen, relativ einfachen Arbeitsweise, und zwar mit dem Ziel, den ohnehin sehr hohen Gleichgewichtsumsatz noch zu steigern. Das Reaktionsgut kann beispielsweise mehrere (zwei oder mehr) hintereinandergeschaltete Reaktoren bis zum Erreichen des gewünschten (besonders hohen) Umsatzes durchlaufen. Ferner kann nach Durchlauf eines Reaktors eine partielle Zwischeneindampfung, d.h. teilweise Wasserentfernung mit dem gleichen Alkanol, z.B. Methanol, erfolgen und das Reaktionsgut anschliessend eine nachgeschaltete Veresterungssäule durchlaufen, und zwar mit oder ohne Zusatz von frischem Methanol bzw. Aethanol.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand der nachfolgenden Beispiele veranschaulicht, wobei jeweils auf den oben erwähnten schematisch dargestellten, typischen Anlageaufbau verwiesen wird.
    • Beispiel 1
  • In ein 10 l Glasgefäss werden in 2 Portionen jeweils 917,45 g 2-Kete-L-gulonsäure (nachfolgend "2-KLGS"; 98,1%ige Qualität) und 10 l Methanol eingetragen und solange gerührt, bis sich eine homogene Lösung gebildet hat. Ueber ein GELMAN-Membranfilter 0,2 µm wird das Gemisch klarfiltriert und die Lösung portionsweise in das Vorratsgefäss (3) transferiert. Beheizt wird das Vorratsgefäss gegebenenfalls unter Einsatz eines Thermostaten (1) bei einer Temperatur von 35°C.
  • Dann wird das Gemisch über ein Bodenventil entnommen und mittels einer LEWA M8 Membranpumpe (5) mit einer Fördergeschwindigkeit von 800 ml/h zunächst über eine kleine, mit Amberlyst® 15 gefüllte Vorsäule und danach durch das auf 60-62°C beheizte, im Doppelmantelrohr (6) befindliche Austauscherbett gepumpt. Die gefüllte Vorsäule hat eine Schutzfunktion, indem sie Metallspuren, z.B. Eisen, Kupfer, Zink usw., abfängt. Die Beheizung der Säule erfolgt bei einer Temperatur von 63°C mittels eines Thermostaten (2). Zur Vermeidung von Siedeeffekten und Gasblasenbildung wird die Anlage mit einem am Säulenausgang installierten Druckhalteventil (8) auf 0,4-0,6 bar Ueberdruck (7) eingestellt. Zur Umsatzkontrolle werden in 2-stündigen Intervallen Muster abgenommen und jeweils per HPLC der restliche 2-KLGS-Gehalt ermittelt. Parallel hierzu wird eine Kontrolle der Fördermenge vorgenommen, und zwar unter Verwendung eines graduierten 50 ml Schüttelzylinders. Unter den angegebenen Bedingungen beträgt die Leerrohrgeschwindigkeit 2,86 m/h und die mittlere effektive Geschwindigkeit 5,53 m/h. Die mittlere Verweilzeit liegt bei ca. 14,6 Minuten.
  • Nach erfolgtem Gemischdurchsatz werden zur Spülung der Anlage weitere 3 l Methanol durchgepumpt.
  • Zur Isolierung des so hergestellten 2-Keto-L-gulonsäure-methylesters (nachfolgend "Me-2-KLGS") wird die gesammelte Veresterungslösung (9) in einem BÜCHI Rotavapor Typ R 152 bei einer Badtemperatur von 50°C und einem Druck von 200 mbar zu einem Kristallbrei (ca. 67 G/G-% Me-2-KLGS) eingeengt und ca. 4 Stunden zur Nachkristallisation bei 4°C gekühlt. Das Kristallisat wird daraufhin über eine Glassinternutsche abgesaugt und zweimal mit jeweils 500 ml Methanol (-10°C) nachgewaschen. Die Trocknung erfolgt bei 50°C und 10-15 mbar innerhalb von 12 Stunden. Auswaage: 1700-1800 g 1. Kristallisat Me-2-KLGS, Qualität ≧ 99,5%.
  • Zur Isolierung des 2. Kristallisates wird die Mutterlauge ebenfalls bei 50°C und 200 mbar zu einem Kristallbrei eingeengt (ca. 43 G/G-% Me-2-KLGS-Anteil), über 4 Stunden bei 4°C gekühlt und das Kristallisat über eine Glassinternutsche abgesaugt. Dann wird das Produkt zweimal mit jeweils 130 ml Methanol (-10°C) nachgewaschen und bei 50°C unter Vakuum etwa 12 Stunden getrocknet. Auswaage: ca. 100 g 2. Kristallisat Me-2-KLGS, Qualität > 98,0%.
  • Der Gesamtumsatz zu Me-2-KLGS beläuft sich ausgehend von 2-KLGS und ohne die als Nebenprodukt gebildete Ascorbinsäure auf 97,5-97,9% (mittels HPLC quantifiziert), und aus der praktisch farblosen Veresterungslösung werden 95,7-95,9% der Theorie an Me-2-KLGS als farblose Kristalle isoliert (1. und 2. Kristallisat, Qualität bereits berücksichtigt).
  • Eine Kristallisolierung muss nicht erfolgen, da die Lösung erwünschtenfalls unmittelbar weiter verwendet werden kann, und zwar zur Herstellung von Ascorbinsäure, z.B. durch alkalische Umlagerung (Laktonisierung).
    • Beispiel 2
  • Wie in Beispiel 1 beschrieben wird eine 10,2 G/G-%-ige Lösung von 2-KLGS in Methanol bei einer Temperatur von 30°C und mit einer Leerrohrgeschwindigkeit von 0,63 m/h und einer mittleren Verweilzeit von ca. 116 Minuten über die Säule gepumpt. Es erfolgt Umsatz auf einen Rest-2-KLGS-Gehalt von ca. 5,1%. Nochmaliges Durchlaufen der Lösung unter gleichen Bedingungen, d.h. ohne zwischenzeitliche, partielle Entfernung von Methanol/Wasser, führt zu einem Rest-2-KLGS-Gehalt von ca. 1,6%.
    • Beispiel 3
  • Wie in Beispiel 1 beschrieben, wird eine 10,2 G/G-%ige Lösung von 2-KLGS in Methanol bei einer Temperatur von 60-62°C und mit einer Leerrohrgeschwindigkeit von ca. 5,7 m/h (entspricht einer mittleren effektiven Geschwindigkeit von ca. 11 m/h) und einer Verweilzeit von ca. 6,5 Min. über die Säule gepumpt. Es erfolgt Umsatz auf einen Rest-2-KLGS-Gehalt von ca. 7,3-9,1%. Nochmaliges Durchlaufen der Lösung unter gleichen Bedingungen führt zu einem Rest-2-KLGS-Gehalt von ca. 1,3-1,7%. Die Gesamtverweilzeit beträgt danach 2x ca. 6,5 Min., also ca. 13 Min.
    • Beispiel 4
  • Analog der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise werden mehrere 2-KLGS-Veresterungen durchgeführt, und zwar unter diversen Bedingungen. Die diesbezüglichen Daten sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefasst: Tabelle 1
    Typische Beispiele / Resultate der Veresterung bei 60-62°C (idealer Bereich)
    Konzentration [G/G-%] Verweilzeit [Min] Leerrohrgeschwindigkeit [m/h] Mittlere effective Geschwindigkeit [m/h] Rest- 2-KLGS [%]
    8,2 29,0 1,27 2,45 0,42
    19,5 1,91 3,69 0,42
    14,5 2,54 4,91 1,40
    10,2 23,5 1,59 3,07 0,63
    16,7 2,23 4,31 0,65
    14,6 2,86 5,53 0,80
    13,0 3,50 6,77 0,96
    12,2 29,0 1,27 2,45 0,91
    19,5 1,91 3,69 1,00
    14,5 2,54 4,91 1,32
    15,0 29,0 1,27 2,45 0,90
    19,5 1,91 3,69 1,10
    14,5 2,54 4,91 1,35
    • Beispiel 5
  • Analog der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise werden weitere 2-KLGS-Veresterungen durchgeführt (Versuche 1-6). Die mittlere Verweilzeit beläuft sich hierbei auf ca. 14,6 Min., die Leerrohrgeschwindigkeit auf ca. 2,86 m/h. Die diesbezüglichen restlichen Daten sind in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefasst:
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung von 2-Keto-L-gulonsäure-methyl- oder äthylester durch Veresterung von 2-Keto-L-gulonsäure mit Methanol bzw. Aethanol in Gegenwart eines sauren Katalysators, dadurch gekennzeichnet, dass man die Veresterung kontinuierlich, in Gegenwart eines sauren Ionenaustauschers, im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und etwa 80°C und bei mittleren Verweilzeiten zwischen etwa 10 und etwa 120 Minuten und bei Leerrohrgeschwindigkeiten zwischen etwa 0,5 m/h und etwa 7,5 m/h durchführt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mit Methanol verestert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der saure Ionenaustauscher Amberlyst® 15 ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Veresterung bei Temperaturen zwischen etwa 55°C und etwa 65°C durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Veresterung unter leichtem Ueberdruck bis maximal 4 bar erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an 2-Keto-L-gulonsäure in Methanol im Bereich von 8 bis 15 Gewichtsprozent ist.
EP95100155A 1994-01-18 1995-01-07 Herstellung von 2-Keto-L-gulonsäureestern Ceased EP0671405A1 (de)

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